Avaliação de um biofiltro para tratamento de odores de estação elevatória de esgoto sanitário

Abstract

Os gases oriundos das estações elevatórias de esgotamento sanitário se dispersam próximos a zonas urbanizadas e acabam ocasionando problemas de cunho pessoal, social e econômico. Esses gases são compostos por uma mistura de compostos odorantes, onde uma das substâncias principais é o gás sulfídrico (H2S), o qual é caracterizado pelo odor de ovo podre, além de ser altamente tóxico e corrosivo. O sulfeto de hidrogênio é formado quando ocorre a degradação da matéria orgânica em anaerobiose, como nas tubulações de coleta e transporte de esgoto sanitário. Para o tratamento desse gás podem ser aplicadas tecnologias físicas, químicas ou biológicas. A duas primeiras, devido à necessidade de aditivos químicos e a geração de subprodutos tóxicos, possuem elevado custo de tratamento, desta forma as tecnologias biológicas ganharam espaço no tratamento de odores. As vantagens do tratamento biológico vão desde o ótimo custo x benefício, a geração de subprodutos menos tóxicos ou inertes ao meio ambiente, facilidade de operação e manutenção, baixos requisitos energéticos, até mesmo por poder tratar uma grande variedade de compostos. A biofiltração é uma alternativa biológica e, por mais atrativa que seja, já que pode tratar eficientemente o H2S, ainda tem alguns pontos a serem estudados e aperfeiçoados, como o conhecimento dos micro-organismos que realizam a transformação desse poluente, suas rotas metabólicas e a mudança na comunidade bacteriana de acordo com as variações nas condições ambientais. A partir do exposto, esse trabalho teve o propósito de avaliar as comunidades bacterianas presentes em um sistema de biofiltração que proporcionam tratamento eficiente ao gás sulfídrico. Os objetivos específicos visaram avaliar a eficiência de remoção do gás sulfídrico (H2S), certificar a melhora na qualidade do ar da região afetada através de técnicas olfatométricas, avaliar a influência das condições ambientais na microbiota presente na camada filtrante e determinar os micro-organismos que possivelmente realizam o tratamento do gás sulfícrico através de análises moleculares, especificamente PCR (Polymerase chain reaction) e DGGE (Denaturing gradiente gel electrophoresis). O biofiltro foi operado por 1224 dias, desde julho de 2013 até dezembro de 2016. A eficiência de remoção do sulfeto de hidrogênio foi estável na maior parte do período de operação, atingindo valores da ordem de 100%. Com a redução das concentrações do sulfeto de hidrogênio dispersa no ar, houve melhora significativa na qualidade do ar da região atestada pelos funcionários da companhia de saneamento. A comunidade bacteriana presente no sistema de biofiltração apresentou dissimilaridade referente as condições ambientais, principalmente na estações do ano - inverno e verão. Foram determinados nesse sistema os gêneros bacterianos Methylocystis sp., Steroidobacter sp. e Bacillus sp.

Abstract : Near urban area, dispersed gases by wastewater pumping station cause personal, social and economic problems. A mixture of odorant compounds, where one of the main substances is hydrogen sulfide (H2S). Rotten egg odor is the main characteristic by hydrogen sulfide, as well as being highly toxic and corrosive. Hydrogen sulfide is formed when organic matter is degraded under anaerobic conditions, such as in sewage pipes. For the treatment of this gas, physical, chemical or biological technologies may be applied. The first two, due to need for chemical additives and the generation of toxic byproducts, have a high cost of treatment, in this way the biological technologies have gained space in the treatment of odors. The advantages of biological treatment range from the great cost-benefit, the generation of less toxic or inert by-products, ease of operation and maintenance, low energy requirements, even for being able to treat a wide variety of compounds. Biofiltration is a biological alternative and, however attractive, since it can efficiently treat H2S, there are still some points to be studied and improved, such as knowledge of microorganisms that perform the transformation of this pollutant, its metabolic routes and the change in bacterial community according to variations in environmental conditions. From the above, this work had the purpose of evaluating the bacterial communities present in a biofiltration system that provide efficient treatment to the hydrogen sulfide. The main of this work were to evaluate the efficiency of removal of hydrogen sulfide (H2S), to certify the improvement in the air quality of the affected region through olfactometric techniques, evaluate the influence of environmental conditions on the microbial community present in filter bed and determine the microorganisms that possibly perform treatment of sulfuric gas through molecular analyzes, specifically PCR (Polymerase chain reaction) and DGGE (Denaturing gradient gel electrophoresis). The biofilter was operated for 1224 days from July 2013 to December 2016. The hydrogen sulfide removal efficiency was stable over most of the operating period, reaching values up to 100%. With the reduction of hydrogen sulfide concentrations, there was a significant improvement in air quality of the region attested by sanitation company employees. The bacterial community present in biofiltration system presented dissimilarity regarding the environmental conditions, mainly in seasons of the year - winter and summer. The bacterial genera Methylocystis sp., Steroidobacter sp. and Bacillus sp. were found.